Dennis L.
La construcción de carreteras es un proceso complejo y se ha vuelto cada vez más desafiante a lo largo de los años. El tráfico y el transporte modernos incluyen no solo el tendido de una calzada, sino también la construcción de sistemas de drenaje, fortificaciones, tendido de tuberías y mucho más. Al mismo tiempo, las calles modernas, especialmente las calles de la ciudad, también son hábitat humano, otro aspecto importante que no debe faltar en la planificación.
La construcción de carreteras tiene una larga historia a sus espaldas. Ya en la Edad del Bronce, fechada entre el 2600 y el 1800 a.C., los habitantes construyeron caminos asfaltados para el transporte. La carretera de quarum en el lago Quarum en Egipto se considera la carretera más antigua conservada en la actualidad. Poco después, una carretera tenía varios kilómetros de largo en lo que entonces era el Imperio asirio. Siguieron magníficos caminos reales y procesionales, como el de la legendaria Puerta de Ishtar en lo que una vez fue Babilonia bajo el gobernante Nabucodonosor en 562 a.C. Varios siglos más tarde, con la expansión del Imperio Romano, nació la primera red de carreteras extensa de Alemania. Entonces y mucho después, los ingenieros pioneros en la construcción de carreteras probablemente nunca hubieran imaginado lo que caracteriza a las carreteras hoy en día: carreteras de tráfico altamente funcionales que deben cumplir una amplia gama de requisitos.
¿Qué es parte de una carretera?
Hay mucho más en una carretera que en la superficie de una carretera. Lo que caracteriza a una carretera se resume bajo el término estructura de la carretera: subsuelo, subestructura y superficie de la carretera, así como presas, sistemas de drenaje, muros de contención, terraplenes y desagües. Los túneles y puentes también se cuentan como parte de la estructura de la carretera. Y no solo eso: dependiendo de las circunstancias, los ingenieros también deben tener en cuenta carriles, áreas de paradas de autobús, estacionamientos, aceras y ciclovías, así como la seguridad y los bordes en su planificación. El espacio intermedio sobre la carrocería también forma parte de la vía pública, así como la dotación de la misma con señalización y sistemas así como la vegetación. El objetivo de la construcción de carreteras modernas es proporcionar a todos los usuarios de carreteras carreteras seguras y duraderas en condiciones económicas y respetuosas con el medio ambiente. Los ingenieros civiles siguen todo el ciclo de vida de las carreteras, desde el diseño, pasando por la ejecución y el seguimiento del progreso de la construcción, hasta el mantenimiento y el servicio.
Las calles de la ciudad son un desafío particular
La planificación y construcción de carreteras urbanas en centros urbanos presenta un desafío particular para los ingenieros civiles, ya que estos proyectos de construcción son particularmente complejos. A partir del diseño de una línea, es necesario tener en cuenta la carga de tráfico en una ruta, así como la ocurrencia de accidentes en el lugar. Al mismo tiempo, los ingenieros verifican aspectos como la compatibilidad ambiental, la seguridad vial y la eficiencia económica. Además, existen innumerables problemas técnicos, condiciones locales y mucho más. Para una planificación completa, el ingeniero necesita información sobre, por ejemplo
- La necesaria resiliencia de la carretera
- El espacio disponible
- El volumen de tráfico
- Ideas estéticas
En las ciudades, las demandas sobre la estructura de la carretera no solo son altas, sino también sobre el espacio vial: a diferencia del pasado, la carretera ya no es solo un espacio de tráfico donde se mueven vehículos y personas, se transportan mercancías o se dirigen flujos de tráfico. . Las calles son tanto espacio vital como espacio recreativo para los residentes, un aspecto que está ganando cada vez más atención. Los mercados, las salas de debate político y las representaciones artísticas suelen tener lugar en las calles o en las calles. Además, el diseño de las calles de la ciudad también afecta la apariencia de la ciudad. Mejorar la calidad de vida a través de espacios verdes, más árboles en las carreteras sin dañar la infraestructura, parques infantiles y zonas peatonales son, por lo tanto, parte de la planificación de las calles de la ciudad. Por tanto, las carreteras también son recursos valiosos para mejorar la calidad de vida.
Este cambio plantea desafíos para los ingenieros. Las calles y los espacios públicos de la ciudad deben diseñarse de manera más flexible para satisfacer las necesidades cambiantes. Las preguntas que pueden surgir de esto son, por ejemplo, preguntas sobre las condiciones marco, los contextos que deben considerarse y qué elementos se necesitan para una mezcla y mutabilidad más fuerte de las calles de la ciudad. También se trata de pasar de un posible uso a otro y de cómo integrar la deseada promoción del transporte público y el tráfico peatonal y ciclista en la construcción de carreteras.
Una calle es una estructura compleja
La sección de una carretera depende de las condiciones estructurales y del tráfico; Los factores económicos también influyen. Las versiones de diferentes secciones transversales se definen en varios conjuntos de reglas. Estas son las dimensiones básicas que los ingenieros civiles deben cumplir para cada categoría de carreteras a fin de garantizar un flujo de tráfico fluido y seguro. La sección de una carretera consta de los siguientes elementos (parcialmente opcionales):
- La calzada
- los carriles
- El carril de estacionamiento
- el límite
- La franja divisoria
- El hombro duro
- El banquete (borde exterior de la corona de la carretera)
- Aceras y carriles bici
- terraplén
¿Cómo se construye una carretera?
Las carreteras suelen estar hechas de materiales como pavimento, hormigón y asfalto. Sin embargo, se requieren varias capas de base debajo de esta superficie. Esta capa sirve para amortiguar las fuerzas que surgen del volumen de tráfico para que no se produzcan movimientos de tierra debajo de la superficie de la carretera. Al mismo tiempo, las capas de base forman una base adecuada para una calzada plana. Luego, antes de la aplicación de la superficie de la carretera, se instala una subestructura. La capa inferior suele estar formada por grava. Los espacios dentro de este agregado grueso aseguran que haya suficiente espacio para el agua para evitar daños en climas gélidos.
Una segunda capa base consta de minerales de grano más fino que se unen con la ayuda de un agente aglutinante. Si el aglomerante consiste en betún, la capa base es adecuada para una superficie asfaltada. El cemento como aglutinante es una capa unida hidráulicamente adecuada para otras superficies de carreteras. El grosor que debe tener una capa base también depende de qué tan estable y sensible a las heladas sea el subsuelo y qué tan alto se evalúe el volumen de tráfico. Hay siete clases de carga en total. La superficie de la carretera suele ser de dos capas y consta de la superficie de la carretera y la capa aglutinante. Este último tiene la tarea de compensar las diferencias de altura que no se hayan eliminado del curso básico. También sirve como amortiguador para cargas de tráfico. La capa aglutinante se adhiere con betún en carreteras de asfalto y hormigón en carreteras de hormigón. Si se prevé el pavimento, el sustrato y las juntas suelen ser de mortero macizo. Sin embargo, esto no es todo: enormes redes de líneas eléctricas corren bajo las calles de la ciudad, comenzando con tuberías de agua y alcantarillado, así como tuberías de gas, que generalmente se encuentran directamente debajo de la calzada. Las conexiones domésticas a menudo se encuentran a diferentes profundidades debajo de aceras y senderos.
Carreteras del futuro
Si hoy nos referimos a una carretera como un tramo de asfalto, hormigón o pavimento en el que los vehículos se mueven de A a B, entonces ya existen conceptos de cómo serían las carreteras del futuro. Entre otras cosas, los investigadores están buscando formas que puedan «sanar» en el futuro. Esto significa que se colocan diminutas cápsulas con «betún de reserva» en las calzadas, que revientan cuando se exponen a cargas pesadas y liberan betún. Las bacterias también se consideran en este contexto. Además, la carretera del futuro debería poder pensar junto con un sistema de sensores y activar una alarma si está amenazada de daño. Los autos inteligentes como la inteligencia de enjambre podrían ayudar aquí. Además, los científicos de la Universidad Técnica de Munich están evaluando si las carreteras del futuro también podrían realizar tareas específicas. Por ejemplo, mejorar el clima. Se trata de dióxido de titanio, un tipo de harina con efecto fotocatalítico capaz de volver inofensivos los contaminantes del aire. Y también se espera que las partículas finas declaren la guerra a las salas en el futuro. Otros enfoques otorgan a las carreteras la propiedad de poder servir como proveedor de energía o depósito de agua en el futuro. En Aquisgrán se están llevando a cabo investigaciones con resinas y sustancias sintéticas, materiales que podrían utilizarse para crear una superficie permeable que absorba agua pero que se mantenga suficientemente estable. Esto significa que no hay riesgo de inundaciones en las carreteras después de fuertes lluvias. Y: para generar electricidad a partir de energía solar, se dice, las carreteras también podrían servir en el futuro como áreas para sistemas fotovoltaicos. Es un desafío para los investigadores e ingenieros diseñar de tal manera que incluso el sol pueda ser guiado sin dañar las fotocélulas. Ya hay muestras de laboratorio.
